白云石和Ni-Al_2O_3焦油裂解催化剂的研究进展

煤和生物质经热解可部分转化为燃气和化学品,但该过程中产生的重质焦油利用价值低且危害设备系统安全。将热解焦油轻质化是提高燃料利用效率和气体产品质量的关键,其中催化裂解焦油是有效方法之一。本文综述了焦油催化裂解常用的两类催化剂—以白云石为载体催化剂和以γ-Al_2O_3为载体镍基催化剂的研究进展。镍基催化剂催化活性高,机械性能高,稳定性好,但制备成本相对较高,需再生使用;白云石催化剂价格相对较低,更适合非再生型的规模化生产。分析了白云石催化剂和镍基催化剂的焦油裂解原理,总结了两种催化剂的制备方法和助剂作用,对比了反应气氛、反应温度、停留时间等工艺条件对裂解反应的影响,展望了焦油裂解催化剂的研究前景。     

镍基整体式催化剂重整净化生物制粗燃气性能的研究(英文)

以萘为焦油模型化合物,考察了镍基整体式催化剂上生物质粗燃气干重整和临氧重整的性能。镍基重整催化剂表现出良好的催化重整活性,焦油全部转化为H2、CO及微量轻质组分。在750℃下连续反应108h,未检测到反应器压降变化和CH4与焦油转化率下降,整体式催化剂表现出较好的活性和稳定性。     

镍基整体式催化剂重整净化生物制粗燃气性能的研究

以萘为焦油模型化合物，考察了镍基整体式催化剂上生物质粗燃气干重整和临氧重整的性能。镍基重整催化剂表现出良好的催化重整活性，焦油全部转化为H2、CO及微量轻质组分。在750℃下连续反应108h，未检测到反应器压降变化和CH4与焦油转化率下降，整体式催化剂表现出较好的活性和稳定性。     

变换-甲烷化催化剂上氢和水的吸附及其与CO的反应性能

本文应用脉冲色谱法,对镍基催化剂上H_2和H_2O的不可逆吸附,以及CO和它们的反应情况进行了研究。观察到水的解离吸附特点及其对变换-甲烷化反应,尤其是对CO活化吸附的影响。证明了实际镍基催化剂上甲烷化反应的表面碳机理。并对变换-甲烷化反应机理进行了探讨。     

高温煤气中焦油组分的催化裂解研究

选择了铁基、镍基、５Ａ分子筛和矾土４种催化剂，在固定床反应器条件下对焦油组分（以１－甲基萘为模型化合物进行了催化裂解研究，结果表明这４种催化剂对１－甲基萘的裂解都具有很好的催化活性，其中镍基催化剂和５Ａ分子筛的催化性能更好，它们在５５０℃，空速３０００ｈ＾－１的条件下反应１００ｈ，其催化活性未降低。同时还研究了在这两种催化剂条件下温度和空速对转化率的影响，按一级反应线性回归得出两种催化剂在２５０￣     

新型金属型纯镍剂的开发与研究

以ＣＨＺ－２催经裂化平稀 纯镍对象,对优选出的稀土和碱土金属钝镍剂的钝镍效果进行了评价。结果表明,稀土和碱土基纯镍剂对平衡催化剂上的沉积镍具有明显的钝化效果。钝镍剂的加入量有一个最佳值,适量的钝镍剂除了能钝化镍的脱氢作用,还能调节催化剂表面的酸结构。采用Ｘ－射线衍射、程序升温还原实验、Ｘ光电子能谱等方法对钝镍机理的研究表明,在制备过程中,沉积镍与稀土金属元素相互作用生成了稳定性高的ＲＥＮｉＯ３物相     

流化床上甲烷催化转化制合成气Ni/SiO2催化剂性能研究

考察了流化床上Ni／SiO2催化剂对甲烷部分氧化和甲烷二氧化碳重整耦合反应的催化性能．研究了Ni负载量，反应温度、预还原温度对催化性能的影响．结果表明，镍基催化剂具有很高的初活性，但是在线反应6h后催化剂很快失活．TG、XRD和TEM分析结果显示高温下镍晶粒的聚集长大是催化剂活性显著下降的主要原因．     

催化氢化合成N,N'-双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)己二胺

研究了2,2,6,6-四甲基-4-哌啶酮与1,6-己二胺合成N,N'-双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)己二胺的方法,主要考察了催化剂铂及兰尼镍对反应的影响,以及铂催化剂在该反应中的重复使用情况.     

镍基催化剂上焦油组分裂解反应研究

以甲苯为煤焦油模型化合物,研究了镍基催化剂对焦油组分催化裂解反应特性的影响.采用浸渍和分步浸渍的方法制备了Ni/Al2O3和Ni/MgO-Al2O3两个系列镍基催化剂,考察了催化剂组成(Ni含量、MgO含量)、反应条件(温度、空速、水蒸气含量)对焦油组分催化转化的影响.结果表明:Ni含量在0.2％左右时,Ni/Al2O3具有较高的催化活性,催化剂的活性随着Ni含量的继续增加而下降,作为助催化剂的MgO可以减少催化剂表面积炭.高温有利于H2和CO的生成,但不利于CH4的生成.水/甲苯比是影响焦油催化裂解的重要因素,较高水/甲苯比有利于H2的产生,而不利于CO和CH4的生成.     

镍基催化剂上丙酮常压气相加氢

研究了常压下丙酮的氢反应的镍基催化剂，确定了可以获得较高异丙醇选择性的催化剂较为适宜的活化时间、活化温度和反应温度等工艺条件，对于丙酮／异丙醇化学热泵的实际工业应用具有指导意义。     

复合负载金属-支撑水相催化剂上1-己烯氢甲酰化反应性能

利用均相催化剂和多相催化剂各自的特点，首先在高比表面大孔硅胶负载金属催化剂上担载水相络合催化剂制备复合负载金属－支撑水相催化剂。同时，对负载金属催化剂、支撑水相催化剂和复合负载金属－支撑水相催化剂上的1－己烯氢甲酰化进行了考察。结果表明，多相金属组分对提高复合负载金属－支撑水相催化剂上1－己烯氢甲酰化的活性和选择性具有明显促进作用，复合催化剂中均相组分和多相组分具有协同作用。     

SMAI法制备的Ni—Ag／SiO2双金属催化剂的结构表征

应用溶剂化金属原子浸渍（ＳＭＡＩ）和普通浸渍（ＣＩ）法制备了三种不同摩尔比的ＳｉＯ２负载Ｎｉ－Ａｇ双金属催化剂，ＸＲＤ和磁测定结果表明ＳＭＡＩ催化剂中Ｎｉ和Ａｇ的粒度均小于金属含量相同的ＣＩ催化剂，ＳＭＡＩ催化剂中Ｎｉ和Ａｇ未形成合金，而ＣＩ催化剂中Ｎｉ和Ａｇ形成了合金，ＳＭＡＩ和ＣＩ催化剂都具有超顺磁性，ＸＰＳ测定结果提示，ＳＭＡＩ催化剂中零价，Ｎｉ和Ａｇ的含量高于ＣＩ催化剂，ＳＭＡＩ催化剂中Ｎ     

乙二醇辅助浸渍法制备Cu-NiO@Al2O3吗啉催化剂及其催化性能

【目的】开发催化活性高和热稳定性好的吗啉合成催化剂。【方法】以铜、镍为主要活性组分,活性氧化铝为载体,采用乙二醇辅助浸渍法制备具有高活性的Cu-NiO@Al_2O_3吗啉催化剂(IC-CN),再分别采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、程序升温还原(TPR)和N2-吸附脱附测试(BET)等手段对IC-CN和常规浸渍法制备的催化剂(IM-CN)的晶体结构、孔结构和氧化还原能力等性能进行表征。【结果】IC-CN在高空速条件下(0.7mL·g~(-1)·h~(-1))的吗啉收率高达93.1%,远高于IM-CN(56.2%)。高温热稳定性测试结果表明,经290℃反应3h后(空速为0.4mL·g~(-1)·h~(-1)),IC-CN仍能保持90.1%的吗啉收率,而IM-CN的吗啉收率仅为57.6%。【结论】乙二醇辅助浸渍法制备的催化剂活性要明显优于常规浸渍法所制备的催化剂。     

2,3,5-三甲基氢醌连续合成工艺中失活催化剂的表征

通过对2,3,5-三甲基氢醌(TMHQ)连续合成工艺中失活催化剂活性组分、硫含量、比表面积及孔容的变化、催化剂表面形貌等进行分析以及对失活催化剂进行再生处理,研究催化剂失活的原因.研究结果表明:催化剂在运转前后活性组分含量、比表面积和孔容变化不大,不足以引起催化剂活性大幅度地下降;催化剂中的硫含量随催化剂运转时间的延长而增加,但对于贵金属催化剂属无毒物;运转后催化剂的沉积物只是疏松地吸附在催化剂的表面,对其比表面积和孔客的影响不大.催化剂失活的一个主要原因是催化剂表面沉积了TMHQ和少量的2,3,5-三甲基苯醌.     

Fe-Mn/SiO_2催化剂的制备及其催化甲苯燃烧性能

以SiO2为载体,采用浸渍法分别制备了Fe-Mn(物质的量比为1∶1)质量分数为5%~35%的Fe-Mn/SiO2催化剂,以及Fe-Mn质量分数为30%,Fe-Mn物质的量比(x=0.1~0.9)的Fex-Mn1-x/SiO2催化剂,在常压固定床反应器上评价了这些催化剂对甲苯催化燃烧的反应性能,用X-射线衍射、氢气程序升温还原等分析手段对催化剂的结构进行了研究。结果表明Fe、Mn物质的量比为1∶1、Fe-Mn质量分数为30%的Fe-Mn/SiO2催化剂具有最好的活性,在280℃的反应条件下甲苯可完全催化燃烧。在Fe-Mn/SiO2催化剂体系中,Fe-Mn质量分数小于30%时检测不到Fe或Mn的物相。Fe-Mn质量分数大于30%时只检测到了Fe2O3物相;在Fex-Mn1-x/SiO2催化剂体系中,x的值在0.5~0.9之间时只检测到了Fe2O3物相,x的值在0.1~0.3之间时只检测到了Mn2O3物相。催化剂的氧化还原性能与Fe-Mn的质量分数和Fe、Mn的物质的量比有很大的关系,这些可能都影响着催化剂的性能。     

铜锰基SBA-15催化剂的制备及其甲苯燃烧消除的催化性能

以介孔分子筛SBA-15为载体,采用浸渍法分别制备了Cu、Mn和CuMn（物质的量比为1∶1）的质量分数为5%～17%的Cu/SBA-15、Mn/SBA-15和CuMn/SBA-15催化剂,以及Ce质量分数为2.5%～7%、CuMn（物质的量比为1∶1）质量分数为12%的Ce/CuMn/SBA-15催化剂,在常压固定床反应器上评价了这些催化剂对甲苯催化燃烧的反应性能,用X-射线衍射、透射电镜、程度升温还原等分析手段对催化剂的结构进行了研究。活性评价结果表明,Cu质量分数大于12%时,Cu/SBA-15催化剂具有好的活性;Mn质量分数大于8%时,Mn/SBA-15催化剂具有好的活性;CuMn质量分数大于8%时,CuMn/SBA-15催化剂具有好的活性。并且相同Cu、Mn质量分数的双组分催化剂比单组分催化剂的活性要好,在Ce/CuMn/SBA-15催化剂中,Ce质量分数为2.5%～3.5%时,能提高催化剂的活性。结构研究表明,所有催化剂的SBA-15介孔结构仍然保持,并且Cu、Mn等活性组分都已分散在SBA-15分子筛的孔道中。在Ce/CuMn/SBA-15催化剂中,Ce质量分数小于5%时能促进CuMn的分散,并且提高了催化剂的氧化还原能力。     

PdO-CuO/Ce_(0.8)Zr_(0.2)O_2催化剂上CO还原NO反应性能的研究

以Ce0 .8Zr0 .2 O2 复合氧化物为载体 ,采用共浸渍法配制了一系列PdO CuO/Ce0 .8Zr0 .2 O2 双组分催化剂 ,选择NO CO反应为模型反应 ,考察了催化剂的还原活性 .结果表明 ,不同配比的PdO CuO双组分催化剂的NO还原活性均要优于单组分的PdO和CuO催化剂     

正丁烷水蒸气重整反应NiO/Si-Al催化剂制备

以开发液化石油气水蒸气重整催化剂为目的,利用沉淀法制备Si-Al系载体,并用浸渍法制备NiO/Si-Al催化剂.以正丁烷为模型化合物,在连续流动固定床反应器中考查了催化剂组成及制备方法对其性能的影响.通过XRD、TG-DTG、TEM、X荧光光谱等分析手段对催化剂进行了表征.实验结果表明,硅铝沉淀次序制备的催化剂优于铝硅沉淀次序;催化剂的焙烧温度对其活性有很大影响,773K焙烧时的催化剂活性要高于973K高温焙烧时的催化剂活性;催化剂失活的原因有催化剂积碳(片状积碳和须碳)和表面烧结而导致活性组分分散度下降.NiO/Si-Al催化剂适宜的催化剂床层温度为1023～1073K,并在水碳比为2.0的反应条件下仍保持较好的反应活性.     

CO2催化重整生物质焦油金属催化剂的研究进展

生物质焦油是生物质气化过程中产生的一种有害副产物,它的存在严重制约了生物质气化技术的发展。利用先进的金属催化剂,将生物质焦油与CO₂进行催化重整,获取小分子燃料气体,不仅可将生物质焦油进行转化利用,而且还实现了温室气体的减排,具有重大的现实意义。介绍了CO₂催化重整生物质焦油所用的金属催化剂,主要包括Ni基催化剂、碱金属催化剂以及非Ni的其他过渡金属催化剂。总结了各类催化剂的优缺点,并对未来生物质焦油催化重整技术作了展望。     

WO_3/HMS分子筛的合成及其催化性能

以(NH4)2WO4为钨源,采用浸渍法,在不同pH值、模板剂种类、模板剂用量和硅钨比等条件下合成多相催化剂WO3/HMS,利用XRD手段对催化剂的结构进行了表征,研究了催化剂在环戊烯选择性氧化合成戊二醛反应中的催化性能.结果表明:在pH=4、硅源为正硅酸乙酯(TEOS)、模板剂为十二胺(DDA)、n(DDA)/n(TEOS)=0.20,n(Si)/n(W)=30的条件下合成的WO3/HMS分子筛催化活性最高,戊二醛的收率最高可达67%.催化剂具有较高的稳定性,可以重复使用5次,失活后的催化剂可通过高温焙烧的方式再生.